JP4224184B2 - 無機質板用成形型と無機質板の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、無機質板用成形型と無機質板の成形方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面に柄、目地等の凹凸模様をプレス成形する際に、成形型の外周部付近において無機質板生板の表面部に切れや毛羽立ちが発生するのを防止し、外観性に優れた無機質板の提供を可能にする無機質板用成形型とこれを用いた無機質板の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等の外壁材、屋根材等の外装材をはじめ、天井材等の内装材にもセメント系の無機質板が広く用いられている。
【０００３】
この無機質板を製造する際には、水硬性セメントと水を主成分とし、フィラーや各種添加剤が適宜添加配合されたスラリーを押出成形機又は抄造機にかけ、無機質板生板を作製した後に、図５に示したように、無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面（１ａ）を有する成形型（１）を用い、この成形型（１）の型面（１ａ）を無機質板生板（２）の表面に押し付けてプレス成形し、所望の凹凸模様を無機質板生板（２）の表面に形成させ、無機質板に各種の意匠を付与している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無機質板生板（２）の上記成形工程には次のような問題が指摘される。
【０００５】
無機質板生板（２）はプレス成形時には未硬化状態にあり、流動性を有している。このため、成形型（１）を用いてプレス成形すると、無機質板生板（２）を構成する材料が、図５図中に示した矢印方向に流動し、成形型（１）の外部に流出しやすい。このような材料の流出が起こると、成形型（１）の外周部（１ｂ）付近に位置する無機質板生板（２）の表面部（２ａ）には、切れや毛羽立ちがしばしば発生し、無機質板の外観を低下させる。
【０００６】
また、成形型（１）の外周部（１ｂ）が図６のように中実セメント系無機質板の止め目地形成部（６）である場合には、無機質板生板（２）の構成材料の流れ出しが生じると良好な成形が得られず、成形後の無機質板生板（２）の表面部（２ａ）の切れや毛羽立ちの発生、さらには所定の目地間ピッチが得られないという支障を生じることになる。
【０００７】
特に無機質板生板（２）が押出成形品の場合には、抄造品に比べ流動性が大きく、つまり、抄造品は脱水されているため押出成形品の方が含水率が高くなっており、プレス成形に伴う無機質板生板（２）の表面部（２ａ）の切れや毛羽立ちが発生しやすい傾向にあり、所定の目地間ピッチが得られにくいことになる。
【０００８】
この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、無機質板生板のプレス成形における上記欠点を解消し、成形型の外周部付近において無機質板生板表面部に切れや毛羽立ちが発生するのを防止し、柄や目地等の外観に優れた無機質板の提供を可能にする無機質板用成形型とこれを用いた無機質板の成形方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面を有し、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面にプレス成形により凹凸模様を形成させる無機質板用成形型であって、型面の柄、目地等形成用の突部程度に突出させた成形型の外周部の表面にさらに断面形状が逆台形状の流れ止め突出部が配設されていることを特徴とする無機質板用成形型を提供する。
【００１０】
またこの出願の発明は、第２には、流れ止め突出部は、先細状でかつ先端が尖っていることを特徴とする無機質板用成形型を提供する。
そして、この出願の発明は、第３には、無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面を有し、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面にプレス成形により凹凸模様を形成させる無機質板用成形型であって、成形型の外周部が止め目地形成部として突出して形成され、この止め目地形成部の高さ（Ａ）が、無機質板生板の総厚み（Ｂ）に対して、
０．４≦Ａ／Ｂ≦０．９
とされ、かつ、止め目地形成部の頂部の幅（Ｃ）が
Ｃ≦４ｍｍ
とされていることを特徴とする無機質板用成形型を提供する。
【００１１】
さらにこの出願の発明は、第４には、上記無機質板用成形型を用いた無機質板の成形方法であって、無機質板用成形型を押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面に押し付け、プレス成形し、無機質板生板を構成する材料が成形型の外部に流出するのをくい止め、無機質板生板の表面に凹凸模様を形成させることを特徴とする無機質板の成形方法を提供し、第５には、この出願の発明は、無機質板生板は押出成形品であることを特徴とする無機質板の成形方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿ってこの出願の発明の無機質板用成形型と無機質板の成形方法についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
図１は、この出願の発明の無機質板用成形型と無機質板の成形方法の一実施形態を示した要部断面図である。
この出願の発明の無機質板用成形型では、例えばこの図１に示したように、図５に示したこれまでの成形型（１）と相違して、外周部（１ｂ）に、型面（１ａ）より突出する流れ止め突出部（３）が配設されている。
【００１４】
このような流れ止め突出部（３）を備えた成形型（１）を用いるこの出願の発明の無機質板の成形方法では、押出し又は抄造により作製された無機質板生板（２）の表面に型面（１ａ）を押し付けてプレス成形する際に、無機質板生板（２）が有する流動性に起因して無機質板生板（２）を構成する材料が図１中の矢印方向に流動することがあっても、上記流れ止め突出部（３）により材料が成形型（１）の外部に流出するのがくい止められる。このため、成形型（１）の外周部（１ｂ）付近に位置する無機質板生板（２）の表面部（２ａ）に発生しやすかった切れや毛羽立ちが防止され、無機質板生板（２）の表面には所望の凹凸模様が良好に形成され、外観に優れた無機質板が提供可能となる。
【００１５】
そして、前述の通り、無機質板生板（２）が押出成形品の場合には、抄造品に比べ流動性が大きく、プレス成形時には切れや毛羽立ちが特に発生しやすい。だが、成形型（１）に備えた流れ止め突出部（３）は、無機質板生板（２）が押出成形品の場合にも材料の流出を確実にくい止めることができる。従って、この出願の発明の無機質板の成形方法は、押出成形により作製された無機質板生板（２）に対して特に有効となる。
【００１６】
なお、プレス成形の結果、無機質板生板（２）の表面部には、成形型（１）に備えた流れ止め突出部（３）に対応して凹部（４）が形成される。しかしながら、無機質板生板（２）の外周部（１ｂ）は、製品化されるに当たって所定の部位で切断、除去されるため、凹部（４）の形成は無機質板の品質に全く影響しない。そればかりか凹部（４）の形成は、無機質板の品質向上に有効となる。
【００１７】
無機質板生板（２）は、表面の凹凸模様形成の後に乾燥、養生等を経て硬化する。その際に、無機質板生板（２）では端部と芯部の間で収縮に差が生じ、無機質板生板（２）の端部にクラックがしばしば発生する。このクラックの発生が、無機質板生板（２）の表面部に形成された凹部（４）によって防止されるのである。すなわち、凹部（４）は、無機質板生板（２）の四周端部に設けられているため、乾燥、養生等に伴って無機質板生板（２）が収縮する際に発生する応力を分散することができ、無機質板生板（２）の端部にクラックが発生するのが防止される。このように、凹部（４）の形成は無機質板の品質向上に有効となるのである。
【００１８】
流れ止め突出部（３）の断面形状は、図１中に拡大して示したような逆台形状とする。また、流れ止め突出部（３）の高さについても同様であり、無機質板生板（２）を構成する材料の流出をくい止めることができる限り特に制限はない。例えば厚さ15〜30mmの無機質板に対しては高さ１〜15mm程度を一応の目安とすることができる。さらに、流れ止め突出部（３）による材料の流出くい止めをより効果的に実現するために、成形型（１）の外周部（１ｂ）を、図１に示したように型面（１ａ）の柄、目地等形成用の凸部（１ｃ）程度に突出させる。これによって、流れ止め突出部（３）は、プレス成形時に無機質板生板（２）により深く食い込み、無機質板生板（２）を構成する材料の流出をより効果的にくい止めることができる。なお、この場合、プレス成形時に流れ止め突出部（３）が無機質板生板（２）の裏面まで到達しないように、外周部（１ｂ）並びに流れ止め突出部（３）を高さ調整する必要はある。
【００１９】
その一方で、図１に示したような逆台形状の断面形状を有する流れ止め突出部（３）の場合には、先端部があまり細くなっていないと、プレス成形時に流れ止め突出部（３）が無機質板生板（２）に加える圧力が分散せず、無機質板生板（２）の裏面方向に集中しやすくなる。その結果、流れ止め突出部（３）の下側に位置する無機質板生板（２）の裏面部（２ｂ）が、無機質板生板（２）を載置するトレー（５）の上に付着することがある。
【００２０】
そこでこの出願の発明の無機質板用成形型と無機質板の成形方法では、図２の要部断面図に示したように、成形型（１）の外周部（１ｂ）に配設される流れ止め突出部（３）を、その断面形状を逆台形状とする場合にも、先細状でかつ先端が尖った形状とすることができる。このように流れ止め突出部（３）を先細状とし、かつ先端を尖らせることにより、プレス成形時に流れ止め突出部（３）が無機質板生板（２）に加える圧力を無機質板生板（２）の裏面方向だけでなく、他の方向にも向かわせ、分散させることができる。従って、流れ止め突出部（３）の下側に位置する無機質板生板（２）の裏面部（２ｂ）は、無機質板生板（２）を載置するトレー（５）の上に付着しにくくなる。
【００２１】
以上のような特徴を有するこの出願の発明の無機質板用成形型並びにこれを用いた成形方法については、中実無機質板の止め目地形成部が前記の流れ止め突出部（３）の機能をもつものとして考慮することもできる。
【００２２】
すなわち、この出願の発明においては、無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面とともに外周部に止め目地形成部を有する無機質板用成形型であって、図３に示したように、止め目地形成部（６）の高さ（Ａ）が、無機質板生板（２）の総厚み（Ｂ）に対して、
０．４≦Ａ／Ｂ≦０．９
とされている成形型が提供される。また、この出願の発明においては、止め目地形成部（６）の頂部の幅（Ｃ）が、
Ｃ≦４ｍｍ
とされている成形型が提供される。
【００２３】
止め目地形成部（６）の高さ（Ａ）が低すぎる場合、すなわち、Ａ／Ｂで０．４未満の場合には、成形型内の無機質板生板（２）の構成材料の流出を押さえることが難しく、成形型（１）表面と無機質板生板（２）の摩擦等により剥離後に無機質板生板（２）の表面が毛羽立ったり、流出によって無機質板生板（２）の端部の厚みが薄くなり、乾燥時の収縮率の差により所定の目地間ピッチが得られにくくなる。
【００２４】
一方、止め目地形成部（６）の高さ（Ａ）が高すぎる場合、つまりＡ／Ｂで０．９を超える場合には、成形型（１）内の無機質板生板（２）の圧力の上昇とともに止め目地形成部（６）とトレー（５）の間の隙間から無機質板生板（２）の構成材料が流れ出し、無機質板生板（２）の裏面に切れが生じる等の不良が発生しやすくなる。このため、良好な脱板が難しくなる。
【００２５】
そこで、この出願の発明においては、前記のとおり、０．４≦Ａ／Ｂ≦０．９のように設定する。
また、止め目地形成部（６）の頂部の幅（Ｃ）については、４ｍｍを超える場合には下盤のトレー（５）と無機質板生板（２）が付着し、良好な脱板が難しくなる。
【００２６】
以上のような止め目地形成部（６）についてのより好ましい形態としての規定は、前記の図１および図２における流れ止め突出部（３）としても考慮されることになる。
【００２７】
もちろん、前記のような止め目地形成部（６）の高さ（Ａ）と無機質板生板（２）の総厚み（Ｂ）との関係、止め目地形成部（６）の頂部の幅（Ｃ）の規定は、セメント系無機質板の成形における通常の諸条件を前提としている。
【００２８】
例えば、これらの条件については、プレス面圧は、約１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ²、プレススピードは約０．５ｍｍ／ｓ〜２０ｍｍ／ｓ程度であり、対象とされる無機質板生板（２）の粘度は、Ｐ値と呼ばれる値として、約５〜３０ｋｇｆ、より適当には１０〜２０ｋｇｆとして例示される。
【００２９】
ここで、粘度を示すＰ値については、次のようにして測定される値である。すなわち、図４に示したように、径１５０ｍｍの円柱状の無機質板生板（２）試料にシリンダで圧力を加え、下面中心部の３ｍｍ径の穴より試料材料が流出する状態で、下降スピード４ｍｍ／ｓでシリンダを下降させるのに必要な力（ｋｇｆ）として測定される。
【００３０】
たとえば、実際に、図３に沿って止め目地形成部の成形を次の条件、すなわち、
Ｐ値：１４〜１６ｋｇｆ
プレス面圧：約２〜４ｋｇｆ／ｃｍ²
プレススピード：約１ｍｍ／ｓ〜１０ｍｍ／ｓ
で行った場合、
Ａ＝１２ｍｍ
Ｂ＝２５ｍｍ
Ａ／Ｂ＝０．４８
Ｃ＝３ｍｍ
では、良好な成形が実現された。しかしながら、Ａを９ｍｍ（Ａ／Ｂ＝０．３６）とした場合には、成形後の無機質板生板の表面には毛羽立ちが生じ、またＡを２３ｍｍ（Ａ／Ｂ＝０．９２）とした場合には、切れの発生によって脱板は難しいものとなった。
【００３１】
一方、Ｃを５ｍｍとすると、無機質板生板がトレーに付着し、良好な脱板は困難となった。
もちろんこの出願の発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。成形型の構造をはじめ、型面、そして流れ止め突出部や止め目地形成部の形状等の細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面に柄、目地等の凹凸模様をプレス成形する際に、成形型の外周部付近において無機質板生板の表面部に切れや毛羽立ちが発生するのを防止し、脱板を良好とすることができる。無機質板の外観向上が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この出願の発明の無機質板用成形型と無機質板の成形方法の一実施形態を示した要部断面図である。
【図２】 この出願の発明の無機質板用成形型と無機質板の成形方法の別の実施形態を示した要部断面図である。
【図３】 止め目地形成部についての要部断面図である。
【図４】 Ｐ値の測定方法について示した断面図である。
【図５】 無機質板生板のプレス成形に用いられていた無機質板用成形型と無機質板の成形方法を示した要部断面図である。
【図６】 止め目地の形成について説明した断面図である。
【符号の説明】
１ 成形型
１ａ 型面
１ｂ 外周部
１ｃ 凸部
２ 無機質板生板
２ａ 表面部
２ｂ 裏面部
３ 流れ止め突出部
４ 凹部
５ トレー
６ 止め目地形成部

Claims (5)

1. 無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面を有し、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面にプレス成形により凹凸模様を形成させる無機質板用成形型であって、型面の柄、目地等形成用の突部程度に突出させた成形型の外周部の表面にさらに断面形状が逆台形状の流れ止め突出部が配設されていることを特徴とする無機質板用成形型。
2. 流れ止め突出部は、先細状でかつ先端が尖っていることを特徴とする請求項１の無機質板用成形型。
3. 無機質板表面の柄、目地等の凹凸模様に対応する型面を有し、押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面にプレス成形により凹凸模様を形成させる無機質板用成形型であって、成形型の外周部が止め目地形成部として突出して形成され、この止め目地形成部の高さ（Ａ）が、無機質板生板の総厚み（Ｂ）に対して、
   ０．４≦Ａ／Ｂ≦０．９
   とされ、かつ、止め目地形成部の頂部の幅（Ｃ）が
   Ｃ≦４ｍｍ
   とされていることを特徴とする無機質板用成形型。
4. 請求項１ないし３のいずれかの無機質板用成形型を押出し又は抄造により作製された無機質板生板の表面に押し付け、プレス成形し、無機質板生板を構成する材料が成形型の外部に流出するのをくい止め、無機質板生板の表面に凹凸模様を形成させることを特徴とする無機質板の成形方法。
5. 無機質板生板は押出成形品であることを特徴とする請求項４の無機質板の成形方法。

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